Мультиматериальная 3D-печать — перспективное направление, суть которого заключается в одновременном использовании нескольких материалов для изготовления объекта, рассказали в Вятском государственном университете (ВятГУ). Технология открывает возможности создания моделей разного цвета и с различными свойствами материала.

На рынке сегодня представлены в основном 3D-принтеры, работающие по принципу послойного наложения материала путем его экструзии, то есть под воздействием высокой температуры материал становится жидким и выдавливается через тонкое отверстие в печатающей головке.

Ученые подчеркнули, что существующие мультиматериальные 3D-принтеры не могут создавать изделия без вмешательства человека. Сначала на устройстве печатается каркас, после чего с помощью шприца полость заполняется заранее приготовленной смесью полимеров вручную.

Специалисты ВятГУ разработали 3D-принтер, имеющий гибридную печатающую головку из двух устройств, которая позволяет послойно печатать каркас (так называемую "скорлупу") и далее заполнять получившуюся полость геле- или пастообразным веществом.

"В нашем устройстве процесс приготовления смеси и ее подача в зону печати совмещен с процессом формирования "скорлупы". Это позволяет автоматизировать процесс мультиматериальной печати и в значительной степени сократить время печати, полностью устранить ручной труд", — рассказал декан факультета технологий, инжиниринга и дизайна ВятГУ Виталий Лисовский.

Он добавил, что устройство будет предоставлять широкие возможности для мультиматериальной печати и получения принципиально новых моделей сложных форм с заданными функциональными характеристиками. Например, принтер позволит создавать многоцветные изделия, имеющие разную фактуру поверхности, а также разные физико-механические и химические свойства на разных участках.

"Это дает возможность инженеру-материаловеду создавать совершенно разные модели, экспериментировать, "выращивать" изделия с градиентными свойствами материала, например, с градиентной электропроводностью, когда один участок детали является электроизолятором, а другой участок детали, наоборот, проводит электрический ток", — отметил Лисовский.

Сейчас перед авторами стоит задача разработать линейку устройств. Самая крупная модель будет позволять печатать станины и корпуса станков. Малым версиям устройства будет доступна опция печати пищевыми материалами. Устройство будет рассчитано на широкий круг потребителей — от частного использования до профессиональной печати в условиях бизнеса.

Работа проведена в рамках программы "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты", участником которой является ВятГУ.

Подробнее в источнике